分析PHP7.2忽略父类方法以及Liskov替换原则相关问题

细说 PHP 7.2 子类覆盖方法省略参数类型功能以及 Liskov 替换原则

PHP 7.2 出来也有段时间了，关于新版本有什么新改进，只要你关心 PHP 的发展，应该都看过。这里只细说一个可能会有误解的新功能。

PHP 7.2 可以在当子类覆盖（override）父类方法的时候，忽略父类方法的定义的参数的类型（type hint）：

class Foo
{
    public function bar(SomeClass $obj) {}
}
class Foobar extends Foo
{
    public function bar($obj) {} // 这在 PHP7.2 版本之前是会报错的
}

我看有些网站介绍此功能的时候，说其目的是为了『方便重构。如果以后父类方法的参数类型变了，子类不用再全部换一遍』。听起来好像很有道理。按这说法，隐含的意思是：如果子类忽略了父类方法参数类型，被调用时还是会检查参数类型。实际情况是不是这样做一下实验就知道了：

<?php
class Foo
{
}
class Bar
{
    public function setFoo(Foo $foo)
    {
    }
}
class BarKid extends Bar
{
    public function setFoo($foo)
    {
    }
}
$kid = new BarKid;
$kid->setFoo('I am a string!');

如果上面的说法是对的，setFoo 接受字符串参数的时候就应该报错，然而上面代码在 7.2 下并没有任何报错信息，但如果子类的 setFoo 方法加上了参数类型，就会立马报错了。记住网上很多说法都不可信，除了我这个小站……

上面的实验说明子类方法可省略参数类型，其目的肯定不是为了方便重构。那真正目的是什么呢？

在 PHP 7.1 里有一个新功能，是『可设置方法或函数的参数和返回类型是否可以为 null』。其中有一条看上去比较别扭的规则：『子类方法参数类型范围放宽（即父类参数若不能为 null ，子类参数可支持 null），但返回类型缩紧（父类若不能返回 null，子类必须也不行；若父类可以返回 null，子类可以不返回 null）』，当时我很简单说了一句，是因为 『Liskov 替换原则』，但没有做深入介绍。身边的 PHPer 们关注 OOP 原则的不多，但我认为它应该被每个工程师知道，还是介绍一下。

Liskov 替换原则简单一句话：父类出现的地方，替换成子类也能运行，即子类可无脑替换父类。

举个例子，人可以喝酒，喝茶，喝可乐，喝各种饮料，但人作为哺乳动物，怎么着都能喝水吧？但反过来，哺乳动物能喝水，但不一定能喝酒喝茶喝可乐，所以人是哺乳动物的子类。

从语言设计的角度来说，子类就应该是父类的加强版，就是要能比父类处理更多的对象类型，而被覆写的方法参数类型的扩大，也是这一原则的体现。

再来说可能有点绕的返回类型，为什么子类要缩小返回的范围呢？其实只要假设一个方法的返回会作为另外一个方法的参数，就很好想了。比如一个『水果饮料厂』类，有一个『生产』方法，返回『水果汁』，并传给了『小朋友』的『喝』方法。有一个『橘子汁工厂』类属于『水果饮料厂』的子类，它的『生产』方法返回类型缩紧，只能返回『橘子汁』，依然给『小朋友』『喝』，并不会出现任何问题。

再举一个反例。如果又出现一个『水果饮料厂』的子类，其『生产』方法除了返回水果汁，还能返回果酿酒，那这个子类很显然不能冒着给小朋友喝酒的风险去替换父类。

说完了 Liskov 替换原则，我们再来看看 7.2 里的这个改进，我们这时应该知道其实这也是 Liskov 原则的体现。目前来说，替换原则在 PHP 的实现并不完全。可能有人觉得这个版本是不是也支持『父类没有返回类型，子类可以有返回类型』呢？遗憾的是至少在 7.2 这个版本，并不支持，大家可以自行实验一下。

7.2 的另外一个新功能，是 object 可以作为任何对象的类型。见官方提供例子：

<?php
function test(object $obj) : object
{
    return new SplQueue();
}
test(new StdClass());

其实在 7.2 发布之前，也是出于替换原则，有过一次关于『是否子类可以用 object 类型来替代被覆盖的方法对象参数的类型』，但最终投票并没有通过。虽然我不知道原因，但起码有人提了。

另外目前 PHP 不能像 Java 那样重载（overload），没有办法可以指定覆盖的方法的类型（目前只能把类型直接去掉，有点太粗暴）：

<?php
class Foo
{
}
class FooFoo extends Foo
{
}
class Bar
{
    public function foo(FooFoo $foo)
    {
    }
}
class BarBar extends Bar
{
    public function foo(Foo $foo) // 依然会报『子类不兼容父类方法格式』的错误
    {
    }
}

但 PHP 也在不断的变化不是吗？最近 PHP 版本迭代这么快，我对 PHP 成为一个支持更多 OOP 特性的语言还是非常有信心的！